阅读:0       作者:严长生

串的块链存储结构(C语言)详解

的块链存储,指的是使用链表结构存储字符串。

本节实现串的块链存储使用的是无头节点的单链表。当然根据实际需要,你也可以自行决定所用链表的结构(双向链表还是单链表,有无头节点)。

我们知道,单链表中的 "单" 强调的仅仅是链表各个节点只能有一个指针,并没有限制数据域中存储数据的具体个数。因此在设计链表节点的结构时,可以令各节点存储多个数据。

例如, 1 所示是用链表存储字符串 shujujiegou,该链表各个节点中可存储 1 个字符:

各节点仅存储 1 个数据元素的链表
图 1 各节点仅存储 1 个数据元素的链表

同样,图 2 设置的链表各节点可存储 4 个字符:

各节点可存储 4 个数据元素的链表
图 2 各节点可存储 4 个数据元素的链表

从图 2 可以看到,使用链表存储字符串,其最后一个节点的数据域不一定会被字符串全部占满,对于这种情况,通常会用 '#' 或其他特殊字符(能与字符串区分开就行)将最后一个节点填满。

初学者可能会问,使用块链结构存储字符串时,怎样确定链表中节点存储数据的个数呢?

链表各节点存储数据个数的多少可参考以下几个因素:
  1. 串的长度和存储空间的大小:若串包含数据量很大,且链表申请的存储空间有限,此时应尽可能的让各节点存储更多的数据,提高空间的利用率(每多一个节点,就要多申请一个指针域的空间);反之,如果串不是特别长,或者存储空间足够,就需要再结合其他因素综合考虑;
  2. 程序实现的功能:如果实际场景中需要对存储的串做大量的插入或删除操作,则应尽可能减少各节点存储数据的数量;反之,就需要再结合其他因素。

以上两点仅是目前想到影响节点存储数据个数的因素,在实际场景中,还需结合实现环境综合分析。

这里给出一个实现串的块链存储的 C 语言程序,以加深初学者对此字符串存储方式的认识:
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#define linkNum 3//全局设置链表中节点存储数据的个数
typedef struct Link {
    char a[linkNum]; //数据域可存放 linkNum 个数据
    struct Link * next; //代表指针域,指向直接后继元素
}link; // nk为节点名,每个节点都是一个 link 结构体
link * initLink(link * head, char * str);
void displayLink(link * head);
int main()
{
    link * head = NULL;
    head = initLink(head, "data.biancheng.net");
    displayLink(head);
    return 0;
}
//初始化链表,其中head为头指针,str为存储的字符串
link * initLink(link * head, char * str) {
    int length = strlen(str);
    //根据字符串的长度,计算出链表中使用节点的个数
    int num = length/linkNum;
    if (length%linkNum) {
        num++;
    }
    //创建并初始化首元节点
    head = (link*)malloc(sizeof(link));
    head->next = NULL;
    link *temp = head;
    //初始化链表
    for (int i = 0; i<num; i++)
    {
        int j = 0;
        for (; j<linkNum; j++)
        {
            if (i*linkNum + j < length) {
                temp->a[j] = str[i*linkNum + j];
            }          
            else
                temp->a[j] = '#';
        }
        if (i*linkNum + j < length)
        {
            link * newlink = (link*)malloc(sizeof(link));
            newlink->next = NULL;
            temp->next = newlink;
            temp = newlink;
        }
    }
    return head;
}
//输出链表
void displayLink(link * head) {
    link * temp = head;
    while (temp) {
        for (int i = 0; i < linkNum; i++) {
            printf("%c", temp->a[i]);
        }
        temp = temp->next;
    }
}
程序输出结果为:

data.biancheng.net